与狼共舞——为Go2安装M416全自动水弹枪（二）

导语

　　作为本系列的开篇，有必要先做些约定：

• 以后的内容仅提供核心功能的代码，尽可能简洁，毕竟每个狗主都会有自己的想法，会添加自己的功能，写太多不容易整合，更何况我也没做什么复杂功能。
  
• 提供的代码片段不进行过多解释，程序语言也是语言，“领会精神“”就好。
  
• 不管是硬件设计还是软件编程部分，咱遵循三哥军工的设计思路，能依赖现有软件功能的就绝不自己编码，能购买的电子模块绝不自己动手制作。
  
• 机器人操作系统采用Ros2 Foxy，软件编程使用python语言，硬件编程c语言，操作系统Ubuntu 20.04。
  　
  

　
功能

　　这里的功能仅指与架枪相关的功能。（水弹枪是儿子友情赞助的，请勿对人射击。）

• 通过3D打印机打印支架和电器盒子，固定枪和电路板。
  
• 由go2的扩展坞发送UDP广播消息给控制电路，击发开火。
  
• 编程实现原厂遥控器的向上按钮作为开火键。
  
• 用cv2实现一个简单的人脸识别系统。
  
• 实现一个deepseek agent功能，让go2能理解你发出的指令，并按照你的指令执行任务（如，找到张三，立即开火。 或者 打个招呼 ...）
  

　
硬件

　　先上图，实物接线图：

　　
　　图中的板子，都是淘宝上淘来的，其中控制板150元左右、DCDC模块2元左右，电子开关不到1元。
1.水弹枪

　　《绝地求生》装备M416全自动步枪，许多年前买的，不记得多少钱了，原先还有很多附件，都丢光了。破是破了点，但还能打，玩起来很解压。靠2节18650电池驱动（3.7+3.7V=7.4V），时间久了，电池也已经失效，因此，从go2的12v输出取电，通过一个可调DC-DC降压模块给枪供电。
2.控制板

　　以前买的一块开发板，STM32F103C8T6芯片+W5500以太网模块+2路CAN+2路485，价值150元左右，其实控制枪不用这么多功能，只要有W5500以太网模块和GPIO口输出的板子就行，GPIO口控制电子开关给枪供电。
3.DCDC模块

　　把go2的12V直流电降为7.4V。
4.电子开关

　　接收GPIO控制信号，打开或关闭枪的电源，枪有电就发射。（枪的扳机被我绑在击发位置）
　
控制程序

• STM32CubeMX
  

• 移植W5500驱动库
  -- 1. 下载W5500驱动库，gitee下载地址、github下载地址。将ioLibrary_Driver目录拷贝到你的工程下面。
  -- 2. 将ioLibrary_Driver\Ethernet目录下的3个文件及其头文件——w5500.c,wizchip_conf.c,socket.c，添加到你的工程中。
  
• 控制程序
  　　该部分代码使用了FreeRTOS操作系统，监听UDP 5001端口，当接收到消息含有fire字符串是，PB7口持续1秒的高电平。也就是说当收到UDP消息fire的时候，M416枪开火1秒。
  

1. /* USER CODE END Header_StartTaskSendMsg */
2. void StartTaskGetMsg(void *argument)
3. {
4.   /* USER CODE BEGIN StartTaskSendMsg */
5.   /* Infinite loop */
6.   for(;;)
7.   {
8.                 do_udp();       
9.                
10.                 if (fired == 1)
11.                 {
12.                         HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_7,GPIO_PIN_SET);
13.                         osDelay(1000);
14.                         HAL_GPIO_TogglePin(GPIOB,GPIO_PIN_7);
15.                         fired = 0;                       
16.                 }
17.                
18.     osDelay(1000);
19.                
20.   }
21.   /* USER CODE END StartTaskSendMsg */
22. }

复制代码

myudp.c程序中定义了W5500的网络信息，监听端口、ip地址等，并处理接收到的消息。
myudp.h

1. #ifndef MYUDP_H
2. #define MYUDP_H
4. #include "myudp.h"
5. #include "main.h"
6. #include "w5500.h"
7. #include "socket.h"
8. #include "wizchip_conf.h"
9. #include "spi.h"
10. #include <string.h>
12. #define SOCK_UDPS 2
14. extern uint8_t buff[128];
15. extern uint8_t UDP_send_buff[128];
16. extern uint8_t remote_ip[4];
17. extern uint16_t remote_port;
19. void UDPinit(void);
20. void do_udp(void);
21. void udp_send(uint8_t* data, uint8_t len);
22. void Analysis(uint8_t *buf);
23. #endif // MYUDP_H

复制代码

在这里可以修改你的IP地址，监听端口，处理接收到的消息。
myudp.c

1. #include "myudp.h"
2. #include "main.h"
3. #include "w5500.h"
4. #include "socket.h"
5. #include "wizchip_conf.h"
6. #include "spi.h"
7. #include <string.h>
9. uint8_t buff[128];
10. uint8_t UDP_send_buff[128];
12. uint8_t remote_ip[4] = {255,255,255,255};
13. uint16_t remote_port = 8080;
14. //片选
15. void W5500_Select(void) {
16.     HAL_GPIO_WritePin(SCSn_GPIO_Port, SCSn_Pin, GPIO_PIN_RESET);
17. }
18. void W5500_Unselect(void) {
19.     HAL_GPIO_WritePin(SCSn_GPIO_Port, SCSn_Pin, GPIO_PIN_SET);
20. }
21. void W5500_Restart(void) {
22.     HAL_GPIO_WritePin(RSTn_GPIO_Port, RSTn_Pin, GPIO_PIN_RESET);
23.     HAL_Delay(1);  // delay 1ms
24.     HAL_GPIO_WritePin(RSTn_GPIO_Port, RSTn_Pin, GPIO_PIN_SET);
25.     HAL_Delay(1600);  // delay 1600ms
26. }
28. void W5500_ReadBuff(uint8_t* buff, uint16_t len) {
29.     HAL_SPI_Receive(&hspi2, buff, len, HAL_MAX_DELAY);
30. }
32. void W5500_WriteBuff(uint8_t* buff, uint16_t len) {
33.     HAL_SPI_Transmit(&hspi2, buff, len, HAL_MAX_DELAY);
34. }
36. uint8_t W5500_ReadByte(void) {
37.     uint8_t byte;
38.     W5500_ReadBuff(&byte, sizeof(byte));
39.     return byte;
40. }
42. void W5500_WriteByte(uint8_t byte) {
43.     W5500_WriteBuff(&byte, sizeof(byte));
44. }
46. //配置W5500网络信息
47. wiz_NetInfo gSetNetInfo = {
48.   .mac  = {0x00, 0x08, 0xdc, 0x11, 0x11, 0x11},
49.   .ip   = {192, 168, 123, 55},
50.   .sn   = {255, 255, 255, 0},
51.   .gw   = {192, 168, 123, 1},
52.   .dns  = {144, 144, 144, 144},
53.   .dhcp = NETINFO_STATIC};
55. wiz_NetInfo gGetNetInfo;
57. enum Status
58. {
59.   Failed = 0,
60.   Success = 1
61. };
63. /**
64. * @brief valid the result of set net info
65. * @return 1: Success
66. *         0: Failed
67. */
68. uint8_t validSetNetInfoResult(wiz_NetInfo* _set, wiz_NetInfo* _get)
69. {
70.   return (!memcmp(_set, _get, sizeof(wiz_NetInfo)));  // if same, memcmp return 0
71. }
74. void UDPinit(void)
75. {
76.   reg_wizchip_cs_cbfunc(W5500_Select, W5500_Unselect);
77.   reg_wizchip_spi_cbfunc(W5500_ReadByte, W5500_WriteByte);
79.   W5500_Restart();  // hardware restart through RESET pin
81.   ctlnetwork(CN_SET_NETINFO, (void*)&gSetNetInfo);  // set net info
82.   // maybe need delay
83.   ctlnetwork(CN_GET_NETINFO, (void*)&gGetNetInfo);  // get net info
85.   // W5500 has 8 channel, 32k buffer, 2 means 2KBytes
86.   uint8_t buffer_size_8channel_tx_rx[16] = {2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2,  // 8 channel tx
87.                                             2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2}; // 8 channel rx
88.   if(ctlwizchip(CW_INIT_WIZCHIP,(void*)buffer_size_8channel_tx_rx))
89.   {
90.     // failed
91.    
92.   }
94.   uint8_t sta = getSn_SR(SOCK_UDPS);
95.   if(sta == SOCK_CLOSED)
96.   {
97.     socket(SOCK_UDPS, Sn_MR_UDP, 5001, 0);
98.   }
99.   HAL_Delay(100);
101. }
104. void do_udp(void)
105. {                                                              
106.         uint16_t len=0;       
107.         switch(getSn_SR(SOCK_UDPS))       /*获取socket的状态*/
108.         {
109.                 case SOCK_CLOSED:                 /*socket处于关闭状态*/
110.                         socket(SOCK_UDPS,Sn_MR_UDP,5001,0);    /*初始化socket*/
111.                   break;
112.                
113.                 case SOCK_UDP:      /*socket初始化完成*/
114.                         HAL_Delay(10);  
115.                         if(getSn_IR(SOCK_UDPS) & Sn_IR_RECV) //检查是否有接收中断
116.                         {
117.                                 setSn_IR(SOCK_UDPS, Sn_IR_RECV);  /*清接收中断*/
118.                         }
119.                         if((len=getSn_RX_RSR(SOCK_UDPS))>0)  /*接收到数据*/
120.                         {
121.                                 recvfrom(SOCK_UDPS,buff, len, remote_ip,&remote_port);               /*W5500接收计算机发送来的数据W5500接收计算机发送来的数据，并获取发送方的IP地址和端口号*/
122.                                 sendto(SOCK_UDPS,buff,len-8, remote_ip, remote_port);                /*W5500把接收到的数据发送*/
123.         Analysis(buff);//分析数据
124.         memset(buff, 0, sizeof(buff));
125.                         }
126.                         break;
127.         }
128. }
131. void udp_send(uint8_t* data,uint8_t len)
132. {
133.   sendto(SOCK_UDPS, data, len, remote_ip, remote_port);
134.   memset(data, 0, len);
135. }
137. void SystemReset() {
138.     __HAL_RCC_BACKUPRESET_FORCE(); // 强制备份域复位
139.     __HAL_RCC_BACKUPRESET_RELEASE(); // 释放备份域复位
140.     NVIC_SystemReset(); // 发起系统复位
141. }
143. void Analysis(uint8_t *buf)
144. {
145.         char * gun = "fire";
146.         char * result = strstr((char*)buf, gun);
147.         if (result != NULL)
148.         {
149.                 fired =1;               
150.                 return;
151.         }
152.        
153.         char * devreset ="reset";
154.         result = strstr((char*)buf, devreset);
155.         if (result != NULL)
156.         {
157.                         SystemReset();
158.                         return;
159.         }
160. }

复制代码

　
待续

　　预祝您，成功将以上代码烧写进你的板子中。接下来，我们开始给go2扩展坞写ROS2程序，让它能够通过原厂遥控器击发开火功能。

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